Démystifier la génomique
Prendre en main la génétique de son troupeau
Démystifier la génomique
Publié le 18/01/2017
Comment améliorer la rentabilité et la viabilité d’un élevage avec les nouveaux outils génétiques ? C’est le thème de la formation organisée récemment par la FDSEA du Bas-Rhin, en partenariat avec le Centre national interprofessionnel de l’économie laitière et l’Institut de l’élevage. « La possibilité de faire génotyper les génisses ouvre de nouvelles perspectives », indiquent les deux intervenants, Stéphanie Minery, de l’Institut de l’élevage, et Maxime Poizat, d’Élitest.
La génomique permet de connaître le potentiel génétique des animaux, à partir de l’ADN qui constitue les chromosomes. L’information génétique est répartie sur ces chromosomes, eux-mêmes porteurs des gènes. Le bovin a trente paires de chromosomes, dont la moitié provient du père et l’autre moitié de la mère. Le génotypage est la lecture de l’ADN à partir de prélèvement de cartilage. « On ne fait que lire l’information génétique, on ne fait pas de manipulation. C’est juste une extraction d’ADN », explique Maxime Poizat, d’Élitest. Ces informations sont stockées sur une puce de 54 k pour les taureaux ou une puce 10 k pour les génisses. « Le contrôle de performances reste d’actualité » À partir de ces données, il est possible de déterminer les différents index mesurant la supériorité génétique d’un animal par rapport à un groupe d’animaux de référence. Il existe plusieurs catégories d’index : index de production (quantité de lait, matière protéique, matière grasse), index fonctionnels (longévité, fertilité, facilité de vêlage), index de morphologie (mamelle, aplombs) et index de synthèse (INEL, ISU). Pour déterminer l’ISU (index de synthèse unique), il faut connaître la généalogie de l’animal sur au moins deux générations. « Une généalogie longue permet d’augmenter la fiabilité », ajoute Maxime Poizat. Auparavant, ces informations étaient obtenues par le contrôle de performances. « Le contrôle de performances reste d’actualité pour fiabiliser la génomique, contrôler l’élevage par rapport à une population donnée et apporter un suivi technique au niveau de l’élevage. » Certaines caractéristiques des animaux, comme le fait d’avoir des cornes ou non, ainsi que de nombreuses tares héréditaires, sont dirigées par un seul endroit du génome. D’autres caractères, tels que la performance, la taille ou la longévité, dépendent de différents endroits du génome, en plus des influences du milieu. De tels caractères sont appelés caractères quantitatifs. Un endroit du génome qui est étroitement associé à un caractère quantitatif, est appelé QTL (abréviation anglaise de Quantitative Trait Locus, Locus de caractère quantitatif en français). L’endroit exact des QTL sur le génome n’est pas toujours connu. Par contre, on connaît de plus en plus souvent leurs marqueurs, situés à proximité. « Les QTL sont des gènes d’intérêt identifiés dans la population de référence et sont relativement simples à déterminer », indique l’intervenant. Comment ça marche ? « On fait le lien entre génétique et performances en élevage grâce à tous les taureaux testés en élevage. Ces animaux constituent une population de référence qui doit se renouveler continuellement pour apporter de la variabilité génétique. » En race prim’holstein, la population de référence se compose de 33 000 taureaux. « On a intégré les femelles typées à cette population de référence pour obtenir une population la plus large possible. » La première détection de QTL remonte à 1996. Cinq ans plus tard a lieu la première sélection assistée par marqueurs (SAM). La deuxième génération de SAM arrive en 2008. La sélection génomique démarre véritablement en 2009 avec la première indexation officielle des mâles de race holstein, montbéliarde et normande. En 2011 sont publiés les premiers index officiels pour les femelles. 2014 marque la publication des premiers index en race brune. L’arrivée de la SAM4 en 2015 marque un grand tournant. Fin 2015, début 2016, la génomique est déployée vers les races régionales, la vosgienne, l’abondance, la tarentaise. Elle est également en route pour les races allaitantes. Concrètement, les éleveurs font des prélèvements de cartilage sur les veaux femelles. Ces échantillons sont envoyés par les organismes de sélection, le centre d’insémination, le contrôle laitier, dans l’un des laboratoires agréés pour le génotypage. Ce dernier effectue une analyse ADN à partir d’une puce moyenne densité. Les résultats de cette analyse permettent d’établir l’index génomique de l’animal, grâce aux modèles de l’Inra et de l’UMT3G. Un véritable outil de sélection des femelles De la demande d’analyse au retour de l’index, il s’écoule en général un mois, au maximum trois. En fournissant les index dès la naissance, la génomie permet une sélection plus efficace, plus rapide, sur davantage de caractères, avec une même précision pour le veau mâle ou femelle. Faire rapidement des choix éclairés dans son cheptel, tel est l’avantage de la génomique, explique Maxime Poizat. « Le potentiel de sélection augmente régulièrement, avec une sélection très marquée sur la voie femelle. L’éleveur peut faire des choix plus pertinents en fonction de ses objectifs, éviter les réformes subies en choisissant les femelles dont il a besoin. » En race holstein, le génotypage coûte 50 € par animal sur la base de 5 à 20 animaux. Élitest propose un contrat aux éleveurs qui acceptent de génotyper toutes leurs femelles qui naissent dans l’élevage, à un prix de 40 € pour la prim’holstein ou la charolaise, 30 € pour la montbéliarde ou la vosgienne. « En charolais, explique Rémy Bierbaum, technicien chez Élitest, on peut génotyper des mâles, ce qui n’est pas possible pour les races laitières. » Quelle est la fiabilité des index ? « L’index est une estimation du potentiel génétique. » Le CD (coefficient de détermination) indique sa précision. Plus le CD est élevé, plus l’index est précis et donne une information fiable sur le potentiel génétique de l’animal. « En généalogie seule, on obtient un CD maximum de 0,3 pour le caractère laitier, ce qui donne une image floue de l’animal. En combinant généalogie et génomique, les CD tournent entre 0,50 à 0,70 selon les critères. Si vous y ajoutez les performances, vous aurez une fiabilité beaucoup plus grande, de l’ordre de 0,70 à 0,75 pour le lait et de 0,60 à 0,65 pour la fertilité et la longévité. » Plus la population de référence est importante, plus la précision de l’indexation est élevée, ajoute Maxime Poizat. De jeunes taureaux affichent un ISU très élevé mais un peu moins fiable. Mais même si la fiabilité est moins élevée, la moyenne des taureaux génomiques est plus haute que celle des taureaux en sélection classique. « Utiliser des taureaux génomiques permet incontestablement d’augmenter le potentiel génétique du troupeau. C’est une sacrée avancée au niveau de la qualité : on utilise la fraîcheur des jeunes taureaux, et on a des moyennes plus élevées que celles des taureaux confirmés. » La génomie change la donne : il vaut mieux utiliser cinq taureaux différents sur cinq vaches, plutôt que de se cantonner à un seul taureau pour avoir une moyenne de femelles intéressante. « Cela évite aussi les problèmes de consanguinité. » Dans le Bas-Rhin, Élitest dispose de 1 500 résultats de génotypage, explique Rémy Bierbaum. « Nous sommes sur des ISU entre 125 et 197. Nous suivons 500 animaux à plus de 150 d’ISU dans le Bas-Rhin. » Pour lui, la génomique est moins élitiste que la sélection classique : il peut y avoir de bonnes vaches dans des élevages qui ne sont pas forcément férus de génétique. « C’est à nous de les chercher, à condition de connaître leur généalogie », affirme-t-il. Dans tous les élevages, l’index des pères a une importance, de même que des conditions d’élevage. La génétique ne s’exprime pas de la même façon, selon qu’un élevage a de bonnes conditions d’élevage ou pas. Si les conditions d’élevage sont défavorables, l’éleveur aura beaucoup plus d’impact en sélectionnant sur les bons critères. « Les résultats sont toujours la combinaison entre niveau génétique et conditions d’élevage », souligne Maxime Poizat. La génomie permet de détecter très vite les tares génétiques. Il suffit d’une prise de sang pour détecter des caractères pénalisants comme l’ataxie. Les chercheurs ont notamment identifié le gène de l’ataxie, du blind, du CDH (Cholestérol Deficiency Haplotype), du jarret inversé, du palais fendu. « Repérer de telles anomalies est un sacré plus. » À l’inverse, on peut aussi détecter des gènes recherchés, comme le sans corne ou le culard. Estimer l’impact économique de chaque caractère La génétique permet d’améliorer le revenu de l’éleveur. Des simulations ont été effectuées pour estimer l’impact économique des différents caractères, afin d’évaluer le gain engendré par l’amélioration du troupeau et de les hiérarchiser. L’éleveur qui améliore de 1 % la fertilité du troupeau verra le nombre de réformes baisser, aura plus de multipares et moins de primipares, moins de vêlages difficiles, moins de génisses de renouvellement, et son coût de reproduction baissera. À l’inverse, le coût de l’alimentation des veaux augmentera, de même que celui des mammites, et les recettes de la vente des vaches de réforme baisseront. « À l’échelle d’un troupeau de 60 vaches, le bénéfice attendu d’un gain de 100 kg de lait est de 920 € par an, celui des cellules de 930 €, celui de la longévité de 840 €. » Le gain économique dû à l’amélioration du troupeau est de 60 € pour 20 points d’Inel par femelle et par an et de 100 € en ISU, indique encore Maxime Poizat. La révolution génomique prend de plus en plus de place. « Nous réfléchissons comment la diffuser le mieux possible. On s’oriente vers une segmentation de notre offre génomique, sur différents critères : durabilité, autonomie, production, sans corne, rouge, etc. Dans une plaquette avec 90 taureaux, l’éleveur a du mal à faire son choix. » Les priorités changent, elles aussi, des critères comme le travail prennent de l’importance, alors que d’autres, comme la matière grasse, évoluent.
